Vergelijkingen van PCBA-reiniging en hoe DEZ borstel-, waterige of droogijsreiniging selecteert voor flux rond THT-, SMD-, LED- en vermogenscomponenten.
DoorbeheerEen klant leverde meerdere geassembleerde printplaten met zichtbare resten na het solderen rond doorvoersoldeerverbindingen, IC-pennen, SMD-behuizingen, LED-aansluitingen en vermogenscomponenten.
De microscoopbeelden tonen verschillende PCB-kleuren en componentstructuren, maar de meeste monsters hebben hetzelfde zichtbare probleem: glanzende of witte resten blijven achter rond gesoldeerde gebieden en op het omliggende soldeermasker.
Het doel van de beoordeling was niet om één machine op elke printplaat toe te passen. Er moest worden bepaald welke reinigingsmethode het beste paste bij de locatie van de verontreiniging, de bereikbaarheid van de componenten en het vereiste resultaat.
DEZ levert zowel PCBA-reinigingsmachines en droogijsreinigingsmachines. De beschikbare processen omvatten enkelzijdig borstelen, volledige waterige reiniging en plaatselijke waterloze droogijsreiniging.
De ingediende monsters brachten verschillende reinigingsuitdagingen met zich mee:
De beelden bevestigen waar zichtbare resten zijn verminderd. De foto's identificeren echter niet de exacte fluxchemie en geven geen waarde voor ionische verontreiniging.
De reinigingsroute moet daarom worden geselecteerd op basis van zowel het zichtbare bewijs als aanvullende productie-informatie, waaronder het type flux, de vrije ruimte rond componenten, de printplaatmaterialen, de vereiste doorvoer en de acceptatiecriteria van de klant.
De volgende drie machines vertegenwoordigen de belangrijkste reinigingsmethoden die voor deze monsters zijn geëvalueerd.
De DEZ-C758 enkelzijdige PCBA-reinigingsmachine is ontworpen voor zichtbare fluxsporen, losse soldeerbolletjes en oppervlakteresten die geconcentreerd zijn op één toegankelijke soldeerzijde.
Het proces gebruikt een gecontroleerde toepassing van reinigingsmiddel, multidirectioneel nat borstelen, droog borstelen en ventilatordroging. Het is geschikt voor vlakke oppervlakken aan de soldeerzijde die de borstels kunnen bereiken zonder ongewenst contact met componenten of uitstekende structuren.
De DEZ-C743 offline PCBA batchreiniger voert chemisch sproeiwassen, spoelen met DI-water en drogen met hete lucht uit in een gesloten kamer.
Dit is de belangrijkste keuze wanneer de verontreiniging zich over bestukte zones uitstrekt, meerdere zijden van de printplaat moeten worden gereinigd of opgeloste resten en reinigingschemicaliën moeten worden weggespoeld. Meerdere compatibele PCBA's kunnen in de mand met twee niveaus worden verwerkt.
De DEZ-C7310 PCBA droogijsreinigingsmachine is een vast werkstation voor toegankelijke resten van flux, hars en nabewerking.
Perslucht richt droogijsdeeltjes op het verontreinigde gebied. Het droogijs maakt geschikte oppervlakteresten los en sublimeert vervolgens, zodat het proces geen waterspoeling of droogfase met hete lucht vereist.
Het is geschikt voor plaatselijke resten rond blootliggende soldeerverbindingen, aansluitingen en componenten wanneer het mondstuk directe toegang heeft en de assemblage tests voor druk- en materiaalcompatibiliteit heeft doorstaan.
De bovenste foto toont een glanzende film rond een groep doorvoersoldeerverbindingen. De resten lopen tussen aangrenzende verbindingen en over het donkere soldeermasker.
De onderste foto toont een vermindering van de brede oppervlaktelaag. Afzonderlijke soldeerverbindingen en de omliggende sporen zijn gemakkelijker te onderscheiden.
De verontreiniging is geconcentreerd op een open, relatief vlak gebied aan de soldeerzijde dat toegankelijk lijkt voor de reinigingsborstels.
Droogijs is geschikt wanneer de klant plaatselijke reiniging zonder water rond de blootliggende verbindingen vereist of wanneer vloeibaar reinigingsmiddel en daaropvolgend drogen niet gewenst zijn.
Gebruik DEZ-C743 wanneer: dezelfde verontreiniging zich aan beide zijden bevindt of de volledige assemblage moet worden gewassen en met DI-water gespoeld.
Vóór het reinigen omringen zichtbare resten beide rijen IC-aansluitingen. Tussen de dicht bij elkaar liggende metalen aansluitingen zijn kleine glanzende afzettingen zichtbaar.
Na het reinigen zijn de ruimtes tussen de aansluitingen duidelijker en zijn minder oppervlakteresten zichtbaar.
De resten liggen bloot rond de componentaansluitingen en kunnen mogelijk worden behandeld met een gericht droogijsmondstuk. Sproeidruk, afstand en hoek moeten op de daadwerkelijke behuizing worden gevalideerd.
Kies de waterige methode als de verontreiniging zich mogelijk onder de component bevindt of als het proces chemische oplossing gevolgd door spoelen met DI-water vereist.
DEZ-C758 wordt niet aanbevolen voor dit bestukte gebied aan de componentzijde, omdat direct contact met de borstels ongeschikt is.
Dit gebied bevat een chipweerstand, een kleine geïntegreerde schakeling en nabijgelegen gesoldeerde aansluitingen.
De bovenste afbeelding toont zichtbare afzettingen rond de randen van de pads. In de onderste afbeelding zijn de componentcontouren en gesoldeerde zones duidelijker afgebakend.
Droogijs is geschikt wanneer de verontreiniging beperkt is tot blootliggende oppervlakken rond deze componenten en plaatselijke reiniging zonder water vereist is.
Gebruik waterige batchreiniging wanneer meerdere PCBA-modellen volledig moeten worden gewassen, gespoeld en gedroogd of wanneer resten op meerdere delen van de printplaat voorkomen.
Zichtbare resten omringen alle drie de gesoldeerde pads van de kleine SMD-behuizing. De film loopt vanaf de componentbehuizing door op het nabijgelegen soldeermasker.
Na het reinigen lijken de pads duidelijker gescheiden van het omliggende PCB-oppervlak.
Dit is een sterke toepassing voor droogijs, omdat de verontreiniging plaatselijk en blootliggend is en zich rond een toegankelijke componentbehuizing bevindt. Ze lijkt op het type residu dat ontstaat bij het vervangen van componenten of plaatselijk soldeerwerk.
Kies waterige batchreiniging wanneer dezelfde resten over de volledige PCBA zijn verspreid in plaats van beperkt te zijn tot één reparatiezone.
De bovenste foto toont resten rond de LED-aansluitingen en de randen van de behuizing. Na het reinigen is de brede oppervlaktelaag verminderd.
Op de metalen aansluitingen blijft enige kleurvariatie zichtbaar. Oppervlaktereiniging herstelt de metallisatie niet en maakt niet elke door solderen veroorzaakte kleurverandering ongedaan.
Droogijs biedt directe toegang tot de blootliggende aansluitingen zonder vloeistof toe te voegen. De LED-behuizing, afdichtingen en omliggende materialen moeten bestand zijn tegen de gekozen druk, het mondstuk en de werkafstand.
Gebruik waterige reiniging wanneer de volledige LED-assemblage moet worden gewassen en gespoeld en alle componenten compatibel zijn met de reinigingschemicaliën en droogomstandigheden.
De groene PCBA bevat uitgebreide witte afzettingen rond componentpads, onbestukte footprints en opgedrukte referentiemarkeringen.
Na het reinigen is het oppervlak aanzienlijk helderder en zijn de omtrekken van de pads en de markeringen gemakkelijker te inspecteren.
Aan de hand van de foto kan niet worden vastgesteld of de afzetting flux, opgedroogde reinigingschemie of een andere productieverontreiniging is.
Een volledige chemische wasbeurt en spoeling met DI-water is de veiligere eerste methode wanneer de samenstelling van de resten onbekend is en de verontreiniging een groter deel van de printplaat bedekt.
Droogijs mag alleen worden gekozen als tests bevestigen dat de afzetting een toegankelijk oppervlaktemateriaal is dat zonder chemische oplossing of spoeling kan worden verwijderd.
DEZ-C758 is ongeschikt als de verontreiniging zich op een bestukt oppervlak bevindt of rond structuren is verspreid die de borstels niet kunnen bereiken.
Dit monster combineert een vermogensinductor, grotere soldeerverbindingen en kleinere opbouwcomponenten.
Vóór het reinigen is rond de grotere verbindingen een glanzende film zichtbaar. De onderste afbeelding toont minder zichtbare resten in hetzelfde gebied.
Droogijs is geschikt voor plaatselijke verwijdering van flux rond blootliggende verbindingen van vermogenscomponenten wanneer het mondstuk het verontreinigde oppervlak kan bereiken.
Gebruik waterige batchreiniging wanneer resten over de volledige assemblage zijn verspreid of wanneer wassen en spoelen met DI-water vereist zijn.
DEZ-C758 is minder geschikt aan de bestukte zijde, omdat de vermogensinductor en de verschillende componenthoogtes de toegang van de borstels beperken.
| Monster | Componentstructuur | Primair product | Alternatief |
|---|---|---|---|
| 1 | Open soldeerzijde met doorvoergaten | DEZ-C758 | DEZ-C7310 of C743 |
| 2 | IC-aansluitingen met fijne steek | DEZ-C7310 | DEZ-C743 |
| 3 | Kleine SMD-componenten | DEZ-C7310 | DEZ-C743 |
| 4 | Plaatselijke behuizing met drie aansluitingen | DEZ-C7310 | DEZ-C743 |
| 5 | LED-componentaansluitingen | DEZ-C7310 na tests | DEZ-C743 |
| 6 | Wijdverspreide witte resten | DEZ-C743 | DEZ-C7310 na tests |
| 7 | Gemengde vermogensassemblage | DEZ-C7310 | DEZ-C743 |
Glanzende resten rond verbindingen en componenten kunnen ertoe leiden dat een afgewerkte assemblage niet aan de uiterlijke eisen voldoet. Door de film te verwijderen is het componentgebied onder vergroting gemakkelijker te inspecteren.
Handmatig afvegen hangt af van de toegang van de operator, de druk, de hoeveelheid chemicaliën en de reinigingstijd. Het is moeilijk om hetzelfde resultaat te bereiken tussen smalle IC-aansluitingen, grote doorvoersoldeerverbindingen en gemengde componentstructuren.
Het vervangen van componenten en handmatig solderen kan flux achterlaten rond een beperkte reparatiezone. Droogijs is relevant wanneer de resten direct toegankelijk zijn en de volledige printplaat niet in een vloeibaar proces mag worden gebracht.
Wanneer resten meerdere zones bedekken of rond componenten met geringe vrije ruimte kunnen achterblijven, biedt een waterig proces wassen, spoelen met DI-water en drogen van de volledige assemblage.
Wanneer de verontreiniging beperkt is tot één open soldeerzijde, kan borstelreiniging zichtbare fluxsporen en losse soldeerbolletjes verwijderen zonder de bestukte zijde te wassen.
De zeven monsters tonen aan dat alleen de aanduiding ‘fluxresten’ onvoldoende informatie biedt voor de keuze van apparatuur.
Twee PCBA's kunnen er vergelijkbaar verontreinigd uitzien, maar door de volgende factoren verschillende machines vereisen:
Een zichtbare afzetting op een open soldeerzijde met doorvoergaten kan geschikt zijn voor borstels. Dezelfde afzetting tussen componentaansluitingen kan droogijs of waterige sproeireiniging vereisen. Verontreiniging onder behuizingen met geringe vrije ruimte kan wassen en spoelen met DI-water vereisen.
Deze microscoopvergelijkingen tonen veranderingen in zichtbare oppervlakteverontreiniging. Ze leveren geen gegevens over ionische reinheid.
Droogijs- en borstelreiniging kunnen toegankelijke zichtbare resten verwijderen, maar mogen niet worden gepresenteerd als bewijs dat een numerieke grens voor ionische verontreiniging is bereikt.
Wanneer de klant ionische reinheid specificeert, moeten de testmethode en acceptatiewaarde worden verstrekt voordat het proces wordt bevestigd. Waterig wassen, gecontroleerd spoelen, drogen en daaropvolgende tests kunnen vereist zijn.
De zeven vergelijkingen tonen aan dat de zichtbare resten op verschillende PCBA-structuren zijn verminderd:
Het project toonde ook aan dat apparatuur moet worden geselecteerd op basis van de locatie van de verontreiniging en de productievereisten, niet alleen op basis van het woord ‘flux’.
Stuur representatieve PCBA's met hun daadwerkelijke verontreiniging, samen met:
DEZ vergelijkt borstel-, waterige en droogijsreiniging met de daadwerkelijke printplaat en adviseert het geschikte proces.
